Na juh až juhovýchod výraznejšie ohraničenie Malé Karpaty, na východ Považské podolie, na sever Biele Karpaty, na západ Záhorská nížina. Myjavská pahorkatina sa skladá z vlastnej pahorkatiny, vyvinutej na flyšových paleogénnych súvrstviach, mezozoických a neogénnych komplexoch, a z pásma bradiel. Flyšové súvrstvia tvoria magurské pieskovce, slieňovce a ílovce. Burdigalské a helvétske zlepence a pieskovce vystupujú v priestore medzi Starou Turou, Lubinou, Vaďovcami a Kostolným, územie južne od Myjavy budujú mezozoické sedimenty. V bradlovom pásme vystupujú z ílovcovo-slieňovcového obalu bradlové tvrdoše z odolných kremencov, slienitých vápencov a vápnitých pieskovcov. Tektonický styk paleogénnych vrstiev s mezozoickými komplexmi je miestami dosť zložitý. Pri južnom okraji bielokarpatskej orografickej jednotky sa z paleogénnych súvrství vynára antiklinórium bradlového pásma. Južne od Moravy vniká magurský paleogén do komplexu bradlového mezozoika. Aj v severovýchodnej časti pahorkatiny má styk paleogénnych súvrství s bradlovým mezozoikom tektonický povahu a prejavuje sa morfologicky zvýraznením jednotlivých tvrdošov. Myjavská pahorkatina sa rozprestiera zhruba nad 220 – 250 m izohypsou, len pomerne malé plochy územia presahujú 400 m. Najvyššie vystupuje Bradlo (540 m). Z nerastných surovín sú zastúpené len stavebné vápence, pieskovce, piesky, rašelina, deluviálne hliny.
Od hlavných orogenetických fáz v paleogéne a začiatkom neogénu pokračoval vývin Myjavskej pahorkatiny pôsobením subaerických procesov na pôvodnej rozsiahlej nížine. Intenzívnym zvetrávaním málo odolných flyšových hornín sa značne zahladili pôvodné tvary flyšového povrchu. Vznikol mierne zvlnené, miestami až plochý denudačný reliéf z ktorého vystupovali bradlové a pieskovcové chrbty. Oživením hĺbkovej erózie následkom nových zdvihov sa rozčlenila pliocénna denudačná roveň na početné široké, miestami nepatrne zvlnené a dosť široké doliny. Na mierne až stredne sklonených stráňach sa počas pliocénu v dôsledku odnosu jemnejších zvetralín a pôsobením soliflukcie formovali bezodtokové úvaliny, hlbšie periglaciálne doliny a drobné erózne kotliny. Od pomerne mäkko modelovaného reliéfu sa výrazne odlišujú ostré formy bradlových tvrdošov, ktoré v dôsledku selektívneho vypreparovania vystupujú zo slieňovcovo-ílovcových hornín bradlového obalu. Ojedinelé skalky sa začínajú morfologicky prejavovať pri Podbranči, smerom sa východ a severovýchod sa zoskupujú do súviselnejšieho pruhu, vyčnievajúceho sa bradlovým reliéfom. Riečne doliny v bradlovom pásme zužujú, vo flyšovej pahorkatine rozširujú.